От чего произошли хвощевидные растения
Хвощи: живые ископаемые
Хвощи — это растения, с которыми мы встречаемся часто. Для садоводов это просто сорняк. Чем же они интересны? Оказывается, современные хвощи являются представителями одного из самых древних растительных семейств на нашей планете.
Рассказывает Андрей Стахеев, аспирант Самарского педагогического института, посвятивший несколько лет изучению хвощей в Жигулевском заповеднике:
Само слово «хвощи» — equisetum (от латинского equius «лошадь» и saeta, seta «щетина, жесткие волосы») впервые употребил древнеримский писатель и военачальник Гай Плиний Старший (23–79 гг.) в своей «Historia naturals». Сходство растения с пучком волос, с хвостом отражено и в русском названии «хвощ».
Современные хвощи — это травянистые растения, длина их стебля варьируется от нескольких сантиметров до нескольких метров. В большинстве своем хвощеобразные растут во влажной почве и предпочитают скорее тень, нежели свет. У хвощей глубоко залегающие корневища, которые во много раз превышают массу надземных частей растения. Поэтому, поселившись на какой-либо территории, они могут успешно противостоять различным неблагоприятным воздействиям внешней среды — лесным пожарам, засухе, заморозкам и др., а также конкурировать с другими растениями и долго удерживать «захваченную» территорию.
• Андрей, на первый взгляд хвощи кажутся похожими друг на друга.
Да, при исследовании хвощей даже опытные ботаники сталкиваются с трудностями в отнесении растения к тому или иному виду. Дело в том, что хвощи очень подвержены изменениям под воздействием окружающей среды. Например, у хвоща полевого, недавно поселившегося на хорошо освещенном участке с нарушенным растительным покровом, стебли обычно низкие, распростертые, но со временем, когда разовьется окружающая растительность, от более зрелых корневищ того же клона могут отходить очень мощные прямостоячие стебли с ветвистыми веточками.
• Действительно ли хвощевидные являются одними из самых древних наземных организмов?
Предположительными предками хвощей были каламиты. Их стволы нередко превышали в диаметре полметра, достигая в высоту десяти и даже двадцати метров. Произрастая вместе с лепидодендронами и древовидными папоротниками, каламиты приняли участие в образовании каменного угля.
К концу палеозоя — началу мезозоя каламитовые в результате резкого изменения климата Земли вымерли. Но хвощевые сумели приспособиться к резко меняющимся условиям климата и в первой половине мезозоя в некоторых областях Земли смогли образовать почти чистые сообщества по берегам рек и озер.
Хвощи дожили до наших дней и насчитывают около 30 видов, широко распространенных в Евразии, Северной и Южной Америке. В Северной Африке, в Австралии встречается только завезенный вид — хвощ полевой.
• Почему же хвощам удалось сохраниться до наших дней, а их сородичам нет?
Родственники предшественников хвощей были более специализированными растениями — особенности их внешнего и внутреннего строения были приспособлены к строго определенным климатическим и почвенным условиям. Когда «отеплитель» Земли — углекислый газ — стал активнее усваиваться зелеными растениями, произраставшими в изобилии, и тем самым уровень кислорода в атмосфере существенно повысился и почти приблизился к современному составу, газовый состав атмосферы планеты глобально изменился. Вследствие этого на Земле значительно похолодало и произошло, по меньшей мере, два крупных оледенения. Похолодания сменялись потеплениями, и в этих быстро меняющихся условиях выжили лишь менее специализированные виды, которые смогли приспособиться к новой обстановке. Ими и оказались современные хвощеобразные.
Хвощи — растения для нас привычные, но тем не менее в их происхождении и жизни остается еще много тайн. Дальнейшее изучение хвощей может привести к новым эволюционным открытиям, связанным с развитием жизни на нашей планете.
Имеют ли хвощи практическое значение?
Почти до начала XX века полевой и лесной хвощи использовали для окрашивания шерсти в серо-желтый цвет. Бедное население Евразии и Северной Америки широко использовало в пищу молодые, чуть сладковатые спороносные побеги хвоща полевого и крахмалоносные клубни этого вида. А вот индейцы Нового Света употребляли корневища хвоща болотного для плетения своих корзин. Из-за большого содержания кремнезема хвощ зимующий использовали для технических надобностей вместо наждачной бумаги: им полировали мебель и рог («хвощевание»), чистили металлическую посуду. Любому туристу известно, что прекрасное средство для чистки закопченного котелка — это хвощ.
Многие виды хвощей применяли в народной медицине. К примеру, хвощ полевой входит в отечественную государственную фармакопею и известен как Herba Equiseti arvensis. Применяют траву как мочегонное средство, а также при застойных явлениях сердечного и иного происхождения.
You have no rights to post comments
Источник
Хвощевидные
Хвощеви́дные, или хвощеобра́зные, или членистосте́бельные, или чле́нистые (лат. Equisetóphyta, Sphenóphyta ) — отдел высших споровых растений.
Хвощи — своеобразные растения. Многие вегетативные признаки сближают их со злаками. По-видимому, среди папоротникообразных хвощи наиболее конкурентоспособны, что объясняется многочисленными совершенствованиями вегетативных органов: стебель хвощей членистый и растёт в узлах (как у злаков); эпидерма пропитана кремнезёмом; вес стебля облегчён за счет наличия центральной полости; есть многочисленные тяжи механических тканей, повышающие прочность стебля; есть воздухоносные полости, позволяющие наладить снабжение кислородом подземных и подводных частей; развиваются настоящие сосуды (как у покрытосеменных); споры снабжены специальными расталкивающими отростками (элатерами), способствующими разрыхлению споровой массы, и, следовательно, ветроопылению. Именно за счёт этих особенностей строения хвощи, как и в далёком каменноугольном периоде, продолжают доминировать в некоторых биоценозах — в основном по берегам водоёмов. У хвощей есть и ещё одна интересная особенность: они имеют разнополые заростки, причем развитие мужских или женских заростков предопределено условиями окружающей среды. В общем случае, чем хуже условия, тем больший процент мужских заростков образуется. Таким образом, хвощи демонстрируют переходную стадию от типичной равноспоровости к типичной разноспоровости [1] .
Биологическое описание
Хвощевидные появились в верхнем девоне и произошли от риниевых или каких-то близких к ним растений, однако расцвета достигли в каменноугольном периоде, когда были широко представлены разнообразными древесными и травянистыми формами. Вместе с лепидодендронами и древовидными папоротниками хвощевидные принимали большое участие в сложении каменноугольных лесов.
Ископаемые хвощевидные (например, древовидные каламиты) достигали в высоту 25 м, в их стволах находили вторичную ксилему. Однако в перми начинается их угасание, и прежде всего вымирают древесные формы, так что из мезозоя известны только травянистые хвощевидные. К настоящему времени от всей этой многочисленной группы сохранился только род Хвощ ( Equisetum ).
От всех известных растений и вымершие, и современные хвощевидные отличаются побегами, составленными отдельными члениками. Название Членистые и произошло от этой специфики строения их побегов, которые расчленены на чётко выраженные узлы и междоузлия, легко распадающиеся на членики. Членистость обусловлена мутовчатым листорасположением и наличием в нижних частях междоузлий интеркалярной меристемы, по которой и происходит разламывание на членики.
Для современных хвощей характерны своеобразные листья — их листовые пластинки сильно редуцированы до небольших тёмных, иногда зелёных или бесцветных зубчиков, а хорошо выраженные влагалища срослись в общее плёнчатое влагалище. Для репродуктивных органов членистых характерно наличие стробилов в виде колосков и лишь у некоторых палеозойских видов — спороносных зон. У современных хвощей спорангиофоры имеют щитковую форму, а у древних вымерших они имели самую разнообразную форму, кроме листовидной. Подавляющее большинство хвощевидных — равноспоровые растения и лишь немногочисленные вымершие виды были разноспоровыми.
Классификация
Отдел членистые, или хвощевидные, включает два класса, эволюция которых шла, по-видимому, независимыми, параллельными путями, — вымерший класс Сфенофилловые, или Клинолистовые (Sphenophyllopsida), и класс Хвощёвые (Equisetopsida). Относимые ранее к членистым девонские Гиениевые — Протогиения (Protohyenia), Гиения (Hyenia) и Каламофитон (Calamophyton) — в настоящее время рассматриваются палеоботаниками как древние кладоксилеевые папоротники.
Примечания
- ↑Шипунов А. Б. Плауновидные, псилотовые, ужовниковые и хвощи // Биология : Школьная энциклопедия / Белякова Г. и др — М .: БРЭ, 2004. — 990 с. — ISBN 5-85270-213-7.
Литература
Ссылки
Источник